PHẦN MỀM HỖ TRỢ XẾP THỜI KHÓA BIỂU CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG - TKBU

Bài toán xếp Thời khóa biểu đã từ lâu trở thành một bài toán nổi tiếng và thu hút được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu, nhiều chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan. Sự "nổi tiếng" của bài toán này không chỉ được đo bởi độ phức tạp của vấn đề, mà còn ở tính thực tiễn, khả năng áp dụngrất cao trên thực tế.

Bất cứ một nhà trường nào, thời khóa biểu học tập của học sinh và giảng dạy của giáo viên đã và luôn là bộ xương sống cơ bản nhất kết nối hầu như toàn bộ các hoạt động của nhà trường. Chính vì lẽ đó bài toán xếp Thời khóa biểu trở thành một trong những vấn đề chính và quan trọng vào bậc nhất của mỗi nhà trường.

Vì sao bài toán xếp Thời khóa biểu lại trở thành một bài toán khó như vậy?

Cái gì là cốt lõi nhất tạo nên sự trở ngại và khó khăn của công việc xếp Thời khóa biểu trong một nhà trường?

Có phải độ phức tạp tính toán NP-đầy đủ là nguyên nhân chính của việc rất khó viết phần mềm mô phỏng việc xếp Thời khóa biểu trên máy tính?

Tư duy xếp Thời khóa biểu "bằng tay" là gì?

Cần hiểu rõ chính xác thế nào là một bài toán quản lý và hỗ trợ xếp Thời khóa biểu.

Những câu hỏi trên đây đã và đang đặt ra tại các Phòng Đào tạo của các nhà trường Việt Nam.

Là một công ty chuyên thiết kế các phần mềm giáo dục, công ty School@net đã từ lâu nghiên cứu bài toán xếp thời khóa biểu cho các nhà trường phổ thông. Mô hình thời khóa biểu trường đại học, cao đẳng cũng đã được công ty nghiên cứu và phát triển thành một hướng phần mềm độc lập.

Bài viết này mô tả một vài ý tưởng và định hướng cho nhóm phần mềm quan trọng này của công ty.

I. Về bài toán xếp thời khóa biểu trường Đại học, Cao đẳng

Phân loại mô hình xếp Thời khóa biểu đại học

1 - Phân loại theo khuôn dạng thời gian Thời khóa biểu

Phân loại theo mẫu biểu của Thời khóa biểu được in ra. Trên thực tế có rất nhiều dạng Thời khóa biểu khác nhau, rất đa dạng và tuỳ thuộc vào hoàn cảnh, điều kiện của từng trường. Có thể liệt kê ra đây một vài kiểu (mẫu) thời khóa biểu như sau:

A. Thời khóa biểu TUẦN

Là mẫu dạng Thời khóa biểu cho một tuần và được dùng làm chuẩn cho tất cả các tuần của học kỳ hoặc năm học. Đa số các nhà trường của Việt Nam đều sử dụng khuôn mẫu này. Đây cũng là mô hình thời khóa biểu của đa số các phần mềm thời khóa biểu trên thế giới mà chúng tôi đã tham khảo.

B. Thời khóa biểu HỌC KỲ

Là mẫu khuôn dạng thời khóa biểu được biểu diễn chi tiết đến từng ngày trong suốt một học kỳ hoặc năm học. Một số các trường đại học, cao đẳng tại Việt Nam, đặc biệt là các trường quân đội sử dụng khuôn dạng này của Thời khóa biểu.

C. Thời khóa biểu 2 TUẦN liên tục

Là mẫu dạng Thời khóa biểu theo tuần nhưng phân biệt sự khác nhau giữa các tuần chẵn và lẻ trong học kỳ. Thời khóa biểu dạng này được áp dụng cho các loại trường có môn học, bài giảng được sắp xếp 2 tuần 1 lần trong học kỳ hoặc năm học. Thời khóa biểu của một tuần chẵn hoặc lẻ có dạng giống như loại A đã mô tả ở trên.

D. Thời khóa biểu 2(k) TUẦN/HỌC KỲ

Đây là loại thời khóa biểu khuôn dạng tuần tuy nhiên thời gian phân bổ cho thời khóa biểu được chia làm nhiều kỳ trong 1 học kỳ hoặc năm học. Rất nhiều trường đại học, cao đẳng tại Việt Nam sử dụng mô hình này. Với mô hình này, các môn học được sắp xếp không dàn đều trong một học kỳ mà thường co giãn trong những khoảng thời gian nhỏ hơn. Các trường đại học, cao đẳng với chương trình đào tạo đa dạng, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực tế thường hay sử dụng mô hình này.

E. Thời khóa biểu THÁNG

Là loại thời khóa biểu được mô tả chi tiết theo từng tháng trong học kỳ. Rất hiếm thấy tại Việt Nam.

F. Thời khóa biểu CẢ NĂM HỌC

Là thời khóa biểu được thiết kế chi tiết cho toàn bộ một năm học (bao gồm nhiều học kỳ) đến từng ngày và tiết học. Một số học viện quân sự lớn tại Việt Nam sử dụng mô hình này.

2 - Phân loại theo đơn vị xếp Thời khóa biểu

Phân loại theo các đối tượng trực tiếp liên quan đến dữ liệu thời khóa biểu. Các đối tượng chính của Thời khóa biểu bao gồm:

Giáo viên: người trực tiếp giảng dạy theo các học phần môn học được qui định chặt chẽ về thời lượng, kiến thức và hình thức học.

Hội trường: địa điểm học các môn học và bài giảng do giáo viên đảm nhiệm.

Học sinh: đối tượng học tập trực tiếp của giáo viên giảng dạy. Học sinh được phân công vào các lớp học. Chính việc phân công lớp học theo các kiểu khác nhau tạo ra sự khác biệt cơ bản của mô hình Thời khóa biểu. Trên thực tế tại Việt Nam cũng thế giới có 2 loại lớp học sau đây:

Mô hình lớp học niên chế:Học sinh nhập học và các năm học được phân công cố định vào các lớp học được gọi là lớp niên chế.

Mô hình lớp học tín chỉ:Học sinh được tự do đăng ký vào các bài giảng đã được chuẩn bị trước của Thời khóa biểu. Các lớp học này thực chất là các Bài giảng (Course) được thiết kế thời khóa biểu giảng dạy chi tiết. Thông thường, sau khi thời khóa biểu của các lớp học này đã được lên kế hoạch thì học sinh mới căn cứ vào thời khóa biểu cụ thể để đăng ký học. Cũng có thể xếp thời khóa biểu các lớp học tín chỉ sau khi học sinh đã đăng ký học. Việc sắp xếp này phải đảm bảo sự không trùng giờ học của các sinh viên đã đăng ký.

Một số so sánh giữa 2 mô hình lớp niên chế và lớp tín chỉ.

Từ bảng trên ta thấy việc tổ chức Thời khóa biểu theo lớp tín chỉ sẽ đơn giản hơn cho công việc xếp Thời khóa biểu nhưng lại rất phức tạp cho công việc quản lý chuyên môn đào tạo nhà trường. Mô hình lớp niên chế là đơn giản hơn về mặt tổ chức và quản lý nhưng lại rất phức tạp trong việc xếp Thời khóa biểu. Đặc biệt đối với các nhà trường có nhiều đặc thù đào tạo riêng biệt phải thực hiện việc ghép và tách lớp, công việc xếp Thời khóa biểu càng trở nên rắc rối hơn.

3 - Các đối tượng liên quan đến Thời khóa biểu

Các đối tượng liên quan trực tiếp đến Thời khóa biểu bao gồm Giáo viên, Phòng học và Môn học (học phần) giảng dạy. Các đối tượng này tuy có vai trò thứ yếu trong việc phân loại mô hình thời khóa biểu tuy nhiên những đặc thù riêng biệt của các đối tượng này có ảnh hưởng rất lớn đến mô hình chung của bài toán xếp thời khóa biểu. Chúng ta sẽ xem xét chúng nhanh tại đây.

Giáo viên: Trong mô hình của bài toán xếp thời khóa biểu vai trò các giáo viên là ngang nhau. Mỗi giáo viên về nguyên tắc sẽ có một Thời khóa biểu lịch giảng dạy riêng của mình trong học kỳ hoặc năm học hiện thời. Những đặc thù sau cần chú ý khi xem xét dữ liệu thời khóa biểu liên quan đến giáo viên:

- Trong mô hình xếp thời khóa biểu 2 mức (mức sơ bộ - chi tiết) thông tin phân bổ việc xếp thời khóa biểu sơ bộ về Khoa hay Bộ môn là rất quan trọng.

- Việc phân công giảng dạy của giáo viên theo từng môn học hoặc từng hình thức học của môn học sẽ tạo ra sự khác biệt rất lớn giữa các mô hình xếp thời khóa biểu khác nhau.

- Cho phép gán phân công giảng dạy không phải cho 1 giáo viên mà là cho một nhóm giáo viên.

- Phân công giáo viên cho các lớp ghép và tách.

Phòng học: Phòng học chuyên môn đóng vai trò rất quan trọng trong mọi bài toán xếp thời khóa biểu. Các đặc thù sau của phòng học cần chú ý khi xếp thời khóa biểu:

- Có phân biệt rõ ràng hay không giữa các phòng học lý thuyết và thực hành theo các môn học.

- Các đặc thù chuyên môn đặc biệt của phòng học (ví dụ đối với các trường thể dục thể thao, nghệ thuật múa, hát, hội họa, thiết bị đặc chủng quân sự, ....)

Môn học: Môn học hay học phần là một đơn vị quản lý chính của chương trình đào tạo và là đối tượng xếp thời khóa biểu chính của cả 2 mô hình lớp niên chế và lớp tín chỉ. Chính vì vậy môn học đóng vai trò quan trọng trong mô hình bài toán xếp Thời khóa biểu các nhà trường đại học, cao đẳng của Việt Nam. Các đặc thù sau cần lưu ý khi mô tả dữ liệu môn học:

- Quan hệ giữa môn học trong Chương trình đào tạo chi tiết và phân bổ giảng dạy cho thời khóa biểu hiện thời.

- Thông tin về mã môn học (học phần). Đây là thông số rất quan trọng của dữ liệu môn học trong mô hình dữ liệu thời khóa biểu. Theo chúng tôi quan sát thấy, hiện tại mỗi nhà trường tại Việt Nam có một hệ thống mã hóa môn học rất khác nhau và không thống nhất theo bất cứ nghĩa nào của từ này. Tuy vậy có thể tóm tắt lại những thông tin thường thấy có mặt trong mã hóa môn học:

(a) Thông tin về Khoa hay Bộ môn trực tiếp phụ trách học phần môn học này.

(b) Thông tin liên quan đến Môn học KHUNG có trong chương trình đào tạo khung của Bộ Giáo dục & Đào tạo.

(c) Thông tin về phân ngành của môn học (cơ bản, đại cương, cơ sở ngành hay chuyên ngành).

(d) Thông tin về hình thức học, đặc thù hội trường, số đơn vị học trình.

(e) Thông tin liên quan đến khóa học và học kỳ được phân bổ của môn học này.

(g) Thông tin liên quan đến phân bổ giảng dạy theo lớp học (ví dụ ghép hay tách) của môn học này.

Các đặc thù của công việc xếp Thời khóa biểu tại Việt Nam

Mô hình của bài toán xếp Thời khóa biểu cho các nhà trường Việt Nam có những đặc thù quan trọng sau đây:

- Phân biệt rõ ràng buổi học SÁNG, CHIỀU. Đây là một đặc thù rất riêng biệt của Việt Nam do tính chất của thời tiết vùng nhiệt đới. Tại Việt Nam, hầu hết việc học tập chỉ diễn ra trong một buổi học, các tiết học đánh số từ đầu cho mỗi buổi học.

- Phần lớn các nhà trường Việt Nam có mô hình thời khóa biểu theo lớp niên chế. Tuy nhiên trong một số mô hình có kết hợp cả hai loại hình lớp học niên chế và tín chỉ.

- Do mô hình chương trình KHUNG đào tạo của Bộ Giáo dục & Đào tạo được mô tả rất sơ sài và tổng quát, mỗi nhà trường hầu như lại có một mô hình quản lý Chương trình Đào tạo CHI TIẾT khác nhau, dẫn đến việc mô hình xếp Thời khóa biểu cũng rất khác nhau. Theo quan sát của chúng tôi tại Việt Nam hầu như không có 2 nhà trường đại học, cao đẳng nào có mô hình thời khóa biểu giống nhau. Hay nói một cách khác không thể xây dựng một phần mềm hỗ trợ xếp Thời khóa biểu chung cho tất cả các nhà trường. (Trong khi đó chú ý rằng mô hình thời khóa biểu trường phổ thông của Việt Nam là gần như thống nhất trên toàn quốc!).

- Công việc xếp thời khóa biểu tại các nhà trường đại học, cao đẳng của Việt Nam thông thường theo một trong 2 cách sau: (1) toàn bộ công việc xếp thời khóa biểu tập trung tại Phòng đào tạo, hay cách xếp thời khóa biểu 1 bước duy nhất. (2) việc xếp thời khóa biểu được chia thành 2 giai đoạn, giai đoạn 1 xếp sơ bộ, việc xếp thời khóa biểu sơ bộ thường được tiến hành tại các khoa hoặc bộ môn. Sau khi đã xếp sơ bộ, phòng đào tạo sẽ tiến hành tinh chỉnh và hoàn thiện thời khóa biểu.

Các tính năng cần phải có của phần mềm hỗ trợ xếp Thời khóa biểu?

Theo chúng tôi các tính năng sau đây tối thiểu cần phải có của mỗi phần mềm hỗ trợ xếp Thời khóa biểu:

1. Chức năng xem, truy vấn thời khóa biểu theo nhiều khuôn dạng khác nhau trên màn hình. Các thời khóa biểu phải được thể hiện đẹp, rõ ràng, sáng sủa và dễ hiểu.

2. Việc thể hiện thông tin Thời khóa biểu phải hiện trong thời gian tức thời. Không được phép có thời gian trễ lớn khi truy nhập thông tin thời khóa biểu.

3. Có nhiều chức năng điều chỉnh, tinh chỉnh dữ liệu thời khóa biểu. Hay nói cách khác cần kiến tạo các công cụ mô phỏng tư duy xếp thời khóa biểu bằng tay ngay trên màn hình view thời khóa biểu chính.

4. Có chức năng bảo mật dữ liệu thời khóa biểu.

5. Chức năng ghi dữ liệu thời khóa biểu ra dạng HTML để đưa lên mạng cho phép truy nhập thông tin thời khóa biểu từ xa.

II. Mô hình Chương trình đào tạo Đại học và Cao đẳng

Trong phần này sẽ mô tả tổng quát mô hình Đào tạo bậc Đại học & Cao đẳng theo chuẩn của Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam. Mô hình này sẽ được khảo sát kỹ lưỡng và áp dụng một cách linh hoạt cho từng nhà trường cụ thể.

1. Các khái niệm, định nghĩa cơ bản

Theo lý thuyết, đào tạo bậc Đại học và Cao đẳng là mô hình ĐÀO TẠO NGÀNH và CHUYÊN NGÀNH. Mỗi sinh viên tốt nghiệp sẽ được cấp một văn bằng chứng chỉ theo một NGÀNH (hoặc CHUYÊN NGÀNH) nhất định. Chuyên ngành là cấp sâu hơn của Ngành.

Để đào tạo được kiến thức của một NGÀNH, mỗi Ngành sẽ được qui định bởi một CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KHUNG tương ứng.

Như vậy chúng ta có sơ đồ sau mô tả qua hệ giữa Chương trình đào tạo với Ngành và Chuyên ngành.

Hai yếu tố sau nằm trong mô tả chính của khái niệm Chương trình Đào tạo KHUNG:

1. Phân loại nội dung kiến thức: Chương trình đào tạo Khung qui định nội dung học tập phải bao gồm hai khối kiến thức, kiến thức giáo dục đại cương và kiến thức giáo dục chuyên nghiệp. Kiến thức giáo dục đại cương được hiểu như những kiến thức chung, tổng quát, tối thiểu cần thiết cho một nhóm ngành. Kiến thức giáo dục chuyên nghiệp được hiểu như những kiến thức chuyên sâu, đặc thù riêng cho một ngành hoặc một chuyên ngành nào đó. Với mỗi loại nội dung trên, người ta lại qui định có 2 nhóm khối kiến thức, kiến thức bắt buộcvà kiến thức lựa chọn.

2. Cấu thành nội dung: Chương trình đào tạo Khung được qui định khá chặt chẽ bởi một danh sách các MÔN HỌC, các môn học này được mô tả chính xác về nội dung, đối tượng, mục đích, thời lượng giảng dạy và phân bổ vào thời gian đào tạo của sinh viên. Đơn vị thời gian chuẩn cho việc học của sinh viên được tính là 1 đơn vị học trình (dvht) hay qui đổi là 15 tiết lý thuyết hoặc 30 tiết thực hành, thí nghiệm hoặc thảo luận hoặc 45-60 tiết làm tiểu luận hay đồ án. Việc giảng dạy thực tế trên lớp học sẽ được phân bổ theo các nhóm đơn vị học trình được gọi là HỌC PHẦN. Mỗi học phần bao gồm từ 2 đến 5 đơn vị học trình được giảng dạy khép kín trong một học kỳ. Như vậy mỗi MÔN HỌC KHUNG sẽ được phân rã thành nhiều HỌC PHẦN theo mô hình dưới đây.

2. Mô hình Chương trình KHUNG và CHI TIẾT

Mô hình NỘI DUNG của một Chương trình Đào tạo sẽ được mô tả bởi hai yếu tố: Chương trình đào tạo KHUNG và Chương trình đào tạo CHI TIẾT.

Chương trình KHUNG chính là danh sách các môn học KHUNG được thiết kế bao quát cho một Ngành đào tạo cụ thể trong một nhà trường. Do đặc thù một nhà trường có thể được phép đào tạo nhiều ngành, nhiều hệ do đó các môn học Khung sẽ được phân loại theo dạng: Cơ bản - chung cho nhiều Hệ đào tạo, Đại cương - chung cho nhiều ngành, Cơ sở ngành - chung cho nhiều chuyên ngành và Chuyên ngành.

Chương trình CHI TIẾT chính là chương trình đào tạo Khung đã được phân rã theo các Học phần chi tiết và phân bổ cho từng học kỳ của sinh viên theo Khoa và Ngành. Do Học phần kế thừa từ Môn học Khung nên các Học phần cũng sẽ được phân loại theo Cơ bản - Đại cương - Cơ sở Ngành và Chuyên ngành như các môn học Khung qui định.

Một chú ý quan trọng là Chương trình Khung thường đã được duyệt cố định bởi các cấp có thẩm quyền cao, còn Chương trình Chi tiết thì tuỳ thuộc vào hoàn cảnh thực tế, tùy thuộc vào đặc thù của từng ngành, từng trường có thể thiết kế với độ linh hoạt cao. Thông thường căn cứ vào Chương trình Khung đã có, các Phòng Đào tạo của các trường đại học sẽ thiết kế riêng cho trường mình các Chương trình Chi tiết. Chương trình Chi tiết này có thể thay đổi, tuỳ biến (ví dụ còn phụ thuộc vào số lượng các môn học lựa chọn) và được quản lý chặt chẽ đảm bảo đúng tiến độ và kiến thức của Chương trình Khung. Hình vẽ sau mô tả quan hệ giữa Chương trình đào tạo KHUNG và Chương trình đào tạo CHI TIẾT.

Khi nói về bài toán Quản lý Chương trình Đào tạo chính là nói đến công việc Quản lý, Sắp xếp, Tuỳ biến thông tin của Chương trình Đào tạo Chi tiết này. Đây là một công việc khá nặng nhọc và là công việc trung tâm của Phòng Đào tạo của các Nhà trường Đại học, Cao đẳng và Trung học Chuyên nghiệp.

3. Một số nhận xét chung về Chương trình Đào tạo mang đặc thù Việt Nam

1. Chương trình đào tạo KHUNG rất linh hoạt

Chương trình đào tạo KHUNG được mô tả trong Qui chế đã ban hành năm 1999 của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nêu ở trên là rất "tổng quát" và không có bất kỳ một mô tả cụ thể nào. Điều này đã tạo ra sự chủ động của các nhà trường trong việc định hướng đào tạo cho trường mình nhưng đồng thời cũng tạo ra sự không thống nhất trong mô hình đào tạo trong đó mô hình thời khóa biểu chỉ là một bộ phận.

2. Không có mô tả cụ thể cho chương trình đào tạo CHI TIẾT

Như đã trình bày ở trên, Qui chế của Bộ không mô tả chương trình chi tiết, điều này dẫn đến tại Việt Nam mỗi nhà trường đều có một chương trình đào tạo chi tiết riêng của mình (thậm chí các trường còn coi các bộ chương trình này là "tài sản" riêng của trường mình!!). Điều này đã thực sự dẫn đến việc không có một mô hình Thời khóa biểu nào có thể dùng chung cho các nhà trường Đại học, Cao đẳng của Việt Nam. Trên thực tế mỗi nhà trường có một mô hình Thời khóa biểu riêng, rất khác biệt nhau mặc dù tất cả chúng đều có những đặc điểm chung tối thiểu của mô hình thời khóa biểu.

3. Cho phép các trường chủ động kế hoạch mở lớp học

Việc mở lớp học đầu năm cho các khoá học cũng được các nhà trường hoàn toàn chủ động. Do vậy về nguyên tắc có thể tồn tại cả 2 kiểu lớp: lớp niên chế và lớp tín chỉ trong mô hình các nhà trường đại học, cao đẳng Việt Nam.

4. Không có bất kỳ một qui chế nào liên quan đến đặt các bộ mã phục vụ đào tạo

Trong mô hình bài toán Thời khóa biểu có rất nhiều bộ dữ liệu tham chiếu quan trọng do đó hệ thống mã là vô cùng quan trọng. Tại Việt Nam, mỗi nhà trường đều có một hệ thống mã hóa riêng biệt, không trường nào giống trường nào. Trong một hệ thống Thời khóa biểu các bộ mã sau là rất quan trọng: Lớp học, Giáo viên, Môn học, Hội trường. Chưa kể các hệ thống thông tin có liên quan khác như Hệ, Ngành, Chuyên ngành đào tạo, hệ thống Khoa, Bộ môn, Toà nhà, Vị trí. Chính sự đa dạng này làm cho việc mô phỏng mô hình xếp Thời khóa biểu cho các nhà trường Đại học, Cao đẳng tại Việt Nam là rất khó khăn. Khác với các trường Đại học, hệ thống các trường phổ thông của chúng ta thường có hệ thống tên lớp hoàn toàn giống nhau, hệ thống môn học thống nhất trên toàn quốc, điều này lý giải vì sao đối với mô hình Thời khoá biểu nhà trường phổ thông có thể đóng gói phần mềm Thời khóa biểu, còn đối với mô hình Đại học thì không thể làm nổi điều này.

4. Mô hình Chương trình đào tạo (Education Program)

Chương trình đạo tạo - Education Program là một đối tượng quan trọng được quản lý trong các phần mềm thời khóa biểu. Có thể hiểu đơn giản mỗi CTĐT (EduProg) là một danh sách các môn học, học phần được gắn liền với một nhóm các lớp học, học sinh cụ thể chính là các môn học cần dạy cho các SV này để đạt được một trình độ nhất định trong trường đại học.

Thực chất mô hình Quản lý Chương trình Đào tạo chính là việc quản lý các CTDT này. Thông tin của CTDT cho ta biết 2 điều:

1. Toàn cảnh các học phần cần thiết và được phân bổ cho Chương trình này (tương ứng với Ngành đào tạo này).

2. Cách thức phân bổ PCGD cho các lớp niên chế theo từng học kỳ cụ thể. Trong khi phân bổ có thể phân tích, so sánh và điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể của thực tế.

3. Cách thức tiến hành giảng dạy sinh viên theo Chương trình đào tạo này thông qua hệ thống các lớp tín chỉ được xây dựng trong nhà trường.

Hình quan hệ thông tin CTDT với các khái niệm như Chương trình KHUNG, Chương trình CHI TIẾT, Hệ đào tạo, Ngành và Chuyên ngành đào tạo trong TKBU được mô tả trong sơ đồ sau:

Trên thực tế các nhà trường Đại học, Cao đẳng của Việt Nam, mô hình quản lý CTĐT như đã mô tả ở trên hiện được hiểu và áp dụng tương đối khác nhau. Sau đây là một vài định hướng cho việc ứng dụng mô hình CTĐT này trên thực tế.

1. Với mô hình lý tưởng, CTĐT là một chương trình đào tạo hoàn chỉnh bao gồm tất cả các học phần mà sinh viên cần học tập và kiểm tra qua tất cả các học kỳ từ khi bắt đầu học cho đến khi ra trường. Đây là mô hình chuẩn nhất mà phần mềm TKBU mong muốn xây dựng. Trong mô hình này mỗi lớp niên chế hay chính xác mỗi sinh viên khi vào trường sẽ được gán với một CTĐT duy nhất. Nhà trường sẽ căn cứ trên CTĐT này để theo rõi, kiểm soát quá trình học tập của sinh viên này trong suốt quá trình học tập. Từ đó sẽ cấp bằng tốt nghiệp cho sinh viên.

2. Một số Nhà trường có thể quản lý các CTĐT không đầy đủ, có nghĩa là không lưu trữ toàn bộ thông tin học tập của tất cả các học kỳ của sinh viên, chỉ có thông tin một phần thôi. Ví dụ các CTĐT cơ bản chỉ có 2 năm đầu, CTĐT chuyên ngành chỉ có 2 năm cuối, ... Trong các trường hợp này việc gán CTĐT cho các lớp học (niên chế) sẽ bị hạn chế và khó quản lý quá trình đào tạo của các lớp này.

3. Trường hợp nhà trường có rất nhiều Ngành học, trong mỗi ngành lại có rất nhiều Chuyên ngành. Khi đó Theo thiết kế, CTĐT chỉ có liên kết với thông tin Ngành (Branch) mà không có liên kết thông tin với Chuyên ngành (Spec). Khi đó mô hình EPT như đã nêu trên rất khó dùng để quản lý các lớp nhỏ theo các chuyên ngành hẹp.

3. Hai vấn đề trên còn nảy sinh khi bản thân thực tế các nhà trường cũng hiểu khái niệm CTĐT theo nhiều nghĩa khác nhau, có 3 phương án sau:

A. CTĐT được hiểu đúng nghĩa theo thiết kế của EMU: là một chương trình đầy đủ cho một ngành học cụ thể (hoặc chuyên ngành), bao gồm tất cả các học kỳ tương ứng với thời gian học của ngành này.

B. CTĐT được hiểu theo nghĩa rộng thực chất bao gồm nhiều chương trình cụ thể của các ngành hoặc chuyên ngành khác nhau. Cách hiểu này thường áp dụng cho nhà trường hoặc có qui mô rất lớn với đa ngành, đa hệ đào tạo khác nhau, ví dụ có thể có các CTĐT như: Chương trình đào tạo Kỹ sư dân sự, Chương trình đào tạo Sỹ quan chỉ huy chiến thuật, .... Hoặc có thể có các CTĐT cho từng Khoa, từng Ngành lớn không được chia nhỏ, ví dụ: CTĐT ngành CNTT, CTĐT cử nhân Luật dân sự, ....

C. CTĐT được hiểu theo nghĩa hẹp và hạn chế theo ngành nghề và thời gian. Ví dụ có thể có các CTĐT như: Chương trình Đại cương 2 năm cho khối tự nhiên, Chương trình chuyên ngành Trí tuệ nhân tạo của ngành CNTT, Chương trình 2 năm cuối cho khối Tự nhiên.

Để giải quyết được các mâu thuẫn trên, mô hình EPT trong EMU được thiết kế và hiểu như sau:

- Mỗi EPT được kết nối chặt duy nhất với một Hệ đào tạo (TrnProgram) nhất định. Như vậy các thông tin đào tạo như Bậc (Level): Trung cấp, Cao đẳng, Đại học; loại hình đào tạo (Type): Chính qui, Tại chức, Chuyển loại, Chuyên tu; kiểu đầu ra (Target): Kỹ sư, Cử nhân, Bác sĩ, Dược sĩ, ... đều được gắn kết duy nhất với các EPT.

- Mỗi EPT sẽ được kết nối lỏng với một Ngành hoặc Chuyên ngành đào tạo. Tham số ProgScope sẽ cho biết Phạm vi Nội dung áp dụng của EPT này.

Bất cứ một nhà trường nào, thời khóa biểu học tập của học sinh và giảng dạy của giáo viên đã và luôn là bộ xương sống cơ bản nhất kết nối hầu như toàn bộ các hoạt động của nhà trường. Chính vì lẽ đó bài toán xếp Thời khóa biểu trở thành một trong những vấn đề chính và quan trọng vào bậc nhất của mỗi nhà trường.

III. Mô hình bài toán xếp Thời khóa biểu

Trong phần này sẽ trình bày các khái niệm, định nghĩa và các đối tượng cơ bản của bài toán xếp Thời khóa biểu cho các nhà trường Đại học, Cao đẳng và THCN.

1. Bài toán xếp Thời khóa biểu trong mô hình tổng thế quản lý đào tạo nhà trường

Trước tiên cần nhấn mạnh rằng bài toán xếp Thời khóa biểu chỉ là một khâu quan trọng trong mô hình quản lý đào tạo của mỗi nhà trường. Cần phân biệt 2 chức năng khác biệt nhau của bài toán Thời khóa biểu:

1- Lập, xếp Thời khóa biểu

2- Quản lý Thời khóa biểu

Hai chức năng trên có đặc thù chung là cùng liên quan chặt chẽ đến dữ liệu Thời khóa biểu nhưng về bản chất chúng hoàn toàn khác biệt nhau. Phần mềm lập, xếp thời khóa biểu có chức năng chính là tạo ra các mẫu thời khóa biểu phục vụ việc học tập và giảng dạy của học sinh, giáo viên trong nhà trường. Còn phần mềm quản lý thời khóa biểu lại có chức năng chính là truy vấn, thống kê, tìm kiếm thông tin thời khóa biểu. Phần mềm này có quan hệ chặt chẽ với các phần mềm quản lý khác của phòng đào tạo.

Trong bài viết này chúng ta chỉ quan tâm đến phần mềm 1 - lập, xếp thời khóa biểu. Phần mềm này tuy nhiên theo chúng tôi là rất quan trọng và là khâu cần có đầu tiên của việc Tin học hóa quản lý đào tạo nhà trường. Bắt đầu từ phần mềm xếp Thời khóa biểu, tiếp theo là quản lý Thời khóa biểu và những bước đi cần thiết đầu tiên của mỗi nhà trường.

Hình vẽ sau mô tả tổng thể các module quản lý chính của nhà trường Đại học, Cao đẳng nói chung có liên hệ với phần mềm Thời khóa biểu.

2. Các mô hình xếp tay Thời khóa biểu

Theo quan sát của chúng tôi, hiện tại trong các nhà trường Đại học, Cao đẳng của Việt Nam tồn tại 2 kiểu xếp TKB bằng tay như sau:

Phòng Đào tạo xếp Thời khóa biểu chi tiết 1 lần

Ở mô hình này toàn bộ việc sắp xếp Thời khóa biểu cho toàn trường được tiến hành 1 lần tại Phòng Đào tạo. Toàn bộ dữ liệu tập trung tại phòng đào tạo và tại đây công việc xếp thời khóa biểu được tiến hành đồng loạt cho đến kết quả cuối cùng.

Thông thường các trường đại học có mô hình đào tạo ổn định, đội ngũ giáo viên cơ hữu lớn được thực hiện theo mô hình này.

Việc xếp Thời khóa biểu chia làm 2 giai đoạn: Khoa/Bộ môn <-> Phòng đào tạo

Với mô hình này, tại phòng đào tạo thực hiện việc phân công lớp học và môn học và các định hướng đào tạo chính. Sau đó dữ liệu được chuyển về các khoa và bộ môn phân công thời khóa biểu cụ thể. Sau khi đã xếp sơ bộ tại Khoa/Bộ môn, dữ liệu được chuyển về phòng đào tạo để hoàn thiện.

Các trường đại học mới thành lập, các trường dân lập với đội ngũ giáo viên còn thiếu thông thường tiến hành xếp thời khóa biểu theo mô hình này.

3. Qui trình Xếp Thời khóa biểu bằng tay

Qui trình xếp Thời khóa biểu bằng tay đối với mô hình lớp niên chế có thể mô tả trong sơ đồ tổng quát dưới đây:

Các ký hiệu sử dụng trong sơ đồ trên:

4. Hệ thống các đối tượng chính của Thời khóa biểu

Các đối tượng dữ liệu chính của bài toán xếp Thời khóa biểuđược chia làm 4 loại sau đây:

4.1. Dữ liệu từ điển (Dictionary Data)

Dữ liệu từ điển bao gồm các loại dữ liệu tham chiếu chính của toàn bộ phần mềm. Dữ liệu từ điển bao gồm:

A. Nhóm dữ liệu liên quan đến Chương trình đào tạo:

1. Hệ đào tạo (Training Program)

2. Ngành đào tạo (Branch)

3. Chuyên ngành đào tạo (Speciality)

4. Môn học Khung (Main Subject)

Mô hình quan hệ giữa các đối tượng trên đã được mô tả sơ bộ trong hình 3 và chính là Chương trình đào tạo KHUNG theo mô hình của Bộ Giáo dục & Đào tạo.

Mô hình nhóm dữ liệu liên quan đến Chương trình đào tạo

Chú ý: Khái niệm Môn học Khung trong mô hình của Bộ GD&ĐT sẽ được thể hiện thành Môn học Khung (Main Subject) trong TKBU, còn khái niệm Học phần sẽ được thể hiện thành Môn học (Subject) trong TKBU.

B. Nhóm dữ liệu liên quan đến tổ chức quản lý nhân sự nhà trường:

1. Trường (School)

2. Khoa (Faculty)

3. Bộ môn (Department)

Nhóm dữ liệu này đóng vai trò trung tâm vì chúng sẽ có quan hệ trực tiếp với hầu như tất cả các nhóm dữ liệu khác trong mô hình Thời khóa biểu nhà trường.

C. Nhóm dữ liệu liên quan đến cơ sở vật chất nhà trường

1. Vị trí, địa điểm (Site, Place)

2. Tòa nhà (Building)

Nhóm dữ liệu này có liên quan trực tiếp đến 2 đối tượng Thời khóa biểu chính là Lớp học và Hội trường. Mỗi Lớp học sẽ được gán một vị trí học xác định của nhà trường và mỗi hội trường phải nằm trong một tòa nhà xác định.

Mô hình quan hệ giữa các đối tượng này như sau:

Mô hình dữ liệu từ điển của phần mềm được mô tả trong sơ đồ sau:

D. Nhóm các dữ liệu tham chiếu khác

1. Danh sách Tỉnh, Thành phố (Province)

2. Danh sách Quận, Huyện (Distric)

3. Dân tộc (Nation)

4. Danh sách Quốc gia trên thế giới (Country)

Nhóm dữ tham chiếu này không đóng vai trò quan trọng trong mô hình bài toán Thời khóa biểu, tuy vậy nó sẽ quan trọng trong các mô hình quản lý nhân sự, quản lý giáo viên hay sinh viên.

4.2. Dữ liệu gốc Thời khóa biểu (TKB Origin Data)

Bao gồm các dữ liệu tham chiếu quan trọng dùng làm cơ sở chính trong mô hình bài toán Thời khóa biểu. Nhóm này bao gồm 4 đối tượng chính là Lớp học, Giáo viên, Hội trường và Môn học. Đây là nhóm dữ liệu quan trọng nhất của mô hình bài toán Thời khóa biểu.

1. Lớp học (Normal Class)

Lớp học được hiểu trong mô hình bài toán Thời khóa biểu là một đơn vị chính để sắp xếp Thời khóa biểu. Mỗi lớp học bao gồm một tập hợp cố định sinh viên được tập hợp từ một khóa học nào đó. Kiểu lớp như vậy được gọi LỚP NIÊN CHẾ (để phân biệt với LỚP TÍN CHỈ sẽ được trình bày sau).

Cần chú ý phân biệt khái niệm Lớp Thời khóa biểu trong TKBU với khái niệm Lớp quản lý sinh viên hay Lớp chuyên ngành.

Lớp thời khóa biểu (Normal Class) trong mô hình TKBU là các “lớp học” mang đặc thù của một Thời khóa biểu cụ thể. Các lớp học này có thể thay đổi theo từng học kỳ và phụ thuộc vào công việc xếp một thời khóa biểu cụ thể. Ngược lại Lớp quản lý sinh viênthường mang đặc tính cố định, không thay đổi theo năm học. Các lớp quản lý sinh viên này thường được xác định ngay sau khi sinh viên nhập học.

Ví dụ: Lớp XE1, XE2 là các lớp được tạo ra để quản lý sinh viên (Hệ học viên), các lớp XeQS35, ĐA34 là các lớp được chia theo chuyên ngành, chúng có thể không phải là các lớp theo Thời khóa biểu.

Các thông tin liên quan đến lớp học bao gồm:

Đi liền với khái niệm Lớp và Lớp ghép to (SuperClass) và Lớp tách nhỏ (SubClass).

Lớp Ghép To (SuperClass)là loại lớp được khởi tạo tạm thời dùng để thực hiện việc ghép các lớp thường cho các môn học cần ghép lớp.

Như vậy một Lớp Ghép To sẽ bao gồm một số lớp học bình thường.

Chú ý: cần phân biệt khái niệm Lớp ghép to (SuperClass) với khái niệm Lớp ghép (Union Class) sẽ được trình bày ở phần sau.

Lớp tách con (SubClass)được định nghĩa cho việc tách một lớp học thành các lớp nhỏ hơn để học tập các môn cần tách lớp. Mỗi lớp học bình thường (Normal Class) có thể có nhiều kiểu tách lớp con, mỗi kiểu tách như vậy được xác định bởi 2 thông tin: Mã tách lớp con (SplitCode) và số lượng lớp con cần tách.

Chú ý: cần phân biệt khái niệm SubClass với khái niệm Lớp tách (Split Class) sẽ được trình bày ở phần sau.

2. Giáo viên (Teacher)

Giáo viên là một trong các đối tượng chính của mô hình bài toán Thời khóa biểu.

Các thông tin thuộc tính của giáo viên là:

Mã giáo viên có thể cho phép là 6 ký tự (để thể hiện được trên màn hình và in ra thời khóa biểu.

3. Phòng học (Room)

Phòng học là đối tượng dữ liệu quan trọng thứ 3 và là cấu thành tạo nên dữ liệu Thời khóa biểu.

Các thông tin thuộc tính của phòng học là:

4. Môn học (Subject)

Môn học là một trong những đối tượng trung tâm nhất của bài toán xếp Thời khóa biểu. Môn học (Subject) chính là khái niệm HỌC PHẦN đã được mô tả trong mô hình Chương trình đào tạo của Bộ Giáo dục & Đào tạo. Do thói quen nên chúng tôi vẫn giữ tên MÔN HỌCđể chỉ một module học tập trọn vẹn trong một học kỳ của một lớp học nào đó. Mỗi môn học sẽ tương ứng với một học phần của một chương trình đào tạo nào đó. Môn học sẽ được gán cho mỗi lớp học trong một học kỳ tạo ra bảng PCGD của lớp học này. Đồng thời môn học theo qui định sẽ do một bộ môn (hoặc khoa) trong nhà trường đảm nhiệm giảng dạy.

Môn học là một trong những khái niệm quan trọng nhất trong mô hình bài toán Thời khóa biểu và bài toán Quản lý chương trình đào tạo. Chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn tại đây mô hình Môn học.

Các thông tin chính của môn học bao gồm:

Trong mô hình bài toán Thời khóa biểu, môn học là đối tượng quản lý chính để tạo nên Chương trình đào tạo. Sơ đồ sau mô tả quan hệ giữa Môn học với các đối tượng khác:

Quan hệ Môn học với các đối tượng dữ liệu khác

Ví dụ đối với HVKTQS, theo truyền thống mã môn học được ký hiệu bởi 4 ký tự, trong đó 2 ký tự đầu tiên chỉ Bộ môn phụ trách môn học này. Ví dụ: Mã môn học 01HA, Toán rời rạc, 4 đvht chuẩn là môn học do bộ môn 01-Bộ môn Toán, khoa CNTT đảm nhiệm.

Theo chúng tôi, mỗi môn học phải được đặc trưng bởi các thông số chính sau đây trong mô hình chương trình đào tạo chi tiết:

- Là một đơn vị kiến thức học thuật được giảng dạy trọn vẹn trong phạm vi một học kỳ với số tiết dạy dao động từ 1 đến 6 đơn vị học trình (từ 15 - 90 tiết học).

- Thông tin tương ứng với Hệ, Ngành hoặc Chuyên ngành đào tạo cụ thể.

- Mỗi môn học sẽ tương ứng với một nội dung và đối tượng tiếp thu kiến thức cố định. Tùy thuộc vào tính chất, mục đích và đối tượng mà xác định môn học.

- Mỗi môn học nên được giao chính cho một bộ môn (hoặc khoa) phụ trách. Mỗi bộ môn (hoặc khoa) lại giao cho một vài giáo viên đảm nhiệm viết giáo án, bài tập, đề kiểm tra cho môn học này. Tuy nhiên trên thực tế giảng dạy có thể phân công cho một bộ môn khác hoặc giáo viên khác.

Ví dụ: mô hình mã bộ môn Học viện KTQS:

Mã môn học được qui định bởi 6 ký tự (là con số tối đa cho việc in dữ liệu TKB lớp của Học viện trên khổ giấy A3) với ý nghĩa như sau:

Giải thích thêm cho sơ đồ trên:

- 2 ký tự đầu tiên: không có gì phải bàn. Việc giao môn học cho đơn vị là bộ môn dạy chính như hiện nay là khá hợp lý. Với 2 ký tự để mã hóa các bộ môn chúng ta có thể mã hóa được 36² = 1296 bộ môn.

- 2 ký tự tiếp theo: dùng để chỉ hệ thống các môn học (học phần) được phân công cho Khoa hoặc Bộ môn đảm nhiệm. Hệ thống tên môn học này có thể thống nhất ở mức KHOA. Ví dụ với khoa CNTT, HA dùng ký hiệu môn Toán rời rạc, JG - phương pháp tính, JA - xử lý ảnh. Hệ thống Mã hóa tên môn này sẽ được qui định thống nhất trên qui mô toàn HVKTQS.

- 1 ký tự (số) tiếp theo: một chữ số từ 1 đến 9 chỉ ra số đơn vị học trình chuẩn của môn học này. Ký hiệu này có thể bỏ qua hoặc nếu bằng chữ số 0 dùng để chỉ sự không xác định số đơn vị học trình chuẩn của môn học này. Với cách ký hiệu này nhìn vào mã môn, học sinh và giáo viên có thể hiểu ngay số tiết cần dạy của môn học này.

- 1 ký tự sau cùng: ký tự này dùng để chỉ các đặc thù riêng biệt cho môn học này. Vi dụ môn học 01HA40 là Toán rời rạc dùng cho các lớp kỹ sư Tin học bình thường của Học viện, còn 01HA41 dùng để dạy cho các lớp hệ cao đẳng ngành CNTT với mức độ kiến thức nhẹ hơn, còn 01HA42 dùng để dạy cho lớp kỹ sư tài năng với sự chuyên sâu và nâng cao rõ rệt.

Với môn học chúng ta có 3 tham số dữ liệu: Mã môn, Tên môn, Tên đầy đủ môn học. Với ví dụ trên ta có:

Như vậy theo mô hình trên, các Khoa, Bộ môn sẽ cùng với Phòng Đào tạo quản lý thống nhất hệ thống 4 ký tự cuối của các môn học trong chương trình tổng thể đào tạo của Học viện. Phòng Đào tạo để quản lý chung chỉ việc thêm 2 ký tự chỉ mã bộ môn vào các mã môn học này.

Với mô hình qui định mới của mã môn học, phần mềm TKBU có thể thực hiện được một số chức năng cơ bản của công việc Quản lý Tổng thể Chương trình đào tạo.

Màn hình xem, điều chỉnh chương trình đào tạo chi tiết

4.3. Dữ liệu Kế hoạch giảng dạy (Scheduling Data)

Bao gồm các dữ liệu chuẩn bị cho kế hoạch giảng dạy của năm học hay học kỳ hiện thời. Các dữ liệu này là thông tin cần thiết trực tiếp để xếp Thời khóa biểu cho các lớp học. Đây là nhóm dữ liệu khá đồ sộ và phức tạp trong mô hình bài toán Thời khóa biểu.

1. Bảng PCGD

Bảng Phân công giảng dạy (PCGD) là bảng lưu trữ thông tin phân công học và dạy cho từng lớp học của học kỳ hiện thời. Với mỗi lớp cần xếp Thời khóa biểu, chúng ta cần gán một danh sách các môn học được phân bổ cho lớp này và danh sách các giáo viên dạy kèm theo.

Về lý thuyết sau khi đã thiết kế chương trình đào tạo tổng thể cho từng hệ, ngành và chuyên ngành, danh sách các môn học của lớp trong học kỳ hiện thời sẽ tự động được sinh ra. Trên thực tế phòng đào tạo sẽ phải điều chỉnh khá nhiều để phù hợp với tình hình triển khai giảng dạy cụ thể.

2. Lớp ghép (Union Class)

Lớp ghép là khái niệm lớp "ảo" dùng để chỉ việc ghép nhiều lớp học chung một môn học nào đó. Công việc ghép lớp với mục đích tăng hiệu suất giảng dạy của giáo viên.

Như vậy khá niệm "Lớp ghép" là hoàn toàn mới trong mô hình phần mềm TKBU. Mỗi lớp ghép sẽ phải tương thích với các lớp ghép thành viên của mình về môn học, khối lượng giảng dạy, giáo viên dạy tương ứng.

Mô hình lớp ghép được mô tả trong sơ đồ sau:

Mỗi Lớp ghép (UClass) sẽ có tương ứng với một Lớp ghép to (SuperClass) đã trình bày trong phần trên. Hay nói cách khác, mỗi Lớp ghép to được tạo ra nhằm đáp ứng một hoặc nhiều lớp ghép, mỗi lớp ghép ứng với một môn học ghép nhất định.

Sơ đồ sau mô tả quan hệ thông tin giữa Lớp ghép to (SuperClass) và Lớp ghép (Union Class) được định nghĩa trong mô hình bài toán Thời khóa biểu TKBU.

Các "lớp ghép" được quản lý trong TKBU một cách độc lập.

Danh sách các "lớp ghép" do phần mềm quản lý

Việc khởi tạo và thao tác trên các lớp ghép (hay lớp tách) là một việc hoàn toàn mới đối với các nhân viên tác nghiệp xếp thời khóa biểu. Tuy nhiên đây là những công việc cần thiết và là quan trọng trong mô hình bài toán xếp Thời khóa biểu trong các nhà trường Đại học & Cao đẳng.

3. Lớp tách (Split Class)

Lớp tách là khái niệm ngược lại với lớp ghép. Khi một lớp học bình thường học một môn học phải tách ra thành một vài lớp con nhỏ hơn, ta thu được khái niệm "lớp tách". Việc tách lớp được đặt ra đối với các môn học có nhu cầu học đặc biệt với số lượng học sinh hạn chế (ví dụ Ngoại ngữ, Thí nghiệm Hóa học, ....). Với mỗi lần tách lớp như vậy chúng ta cần tạo ra các lớp tách và TKBU quản lý danh sách các lớp tách một cách độc lập.

Danh sách lớp tách

Trong mô hình TKBU, mỗi lớp tách (split class) bắt buộc phải liên kết với các lớp tách con (subclass) thông qua khái niệm Mã tách lớp (SplitCode). Mỗi mã tách lớp mô tả một kiểu tách một lớp học bình thường thành nhiều lớp nhỏ hơn (gọi là các lớp tách con, hay subclass) dùng để học các môn học cần tách lớp. Mỗi lớp học bình thường có thể có nhiều kiểu tách lớp khác nhau, mỗi kiểu tách lớp lại có thể tương ứng với nhiều môn học tách (lớp tách) khác nhau. Dữ liệu lớp tách là một trong những mô hình phức tạp nhất của bài toán thời khóa biểu Đại học.

4. Lớp tín chỉ

Lớp tín chỉ là khái niệm lớp học đặc biệt được thiết lập dựa trên các môn học phân cho giáo viên giảng dạy trong học kỳ hiện thời và học sinh đăng ký học tự do. Mô hình lớp tín chỉ hiện là mô hình học chính thức của hầu hết các trường đại học trên thế giới.

Tại Việt Nam cũng đã bắt đầu hình thành hình thức học này, tuy nhiên cho đến thời điểm hiện nay rất ít các trường tại Việt Nam sử dụng mô hình lớp tín chỉ.

5. Giai đoạn thời khóa biểu (Keyweek)

Đây là mô hình thời khóa biểu TUẦN của các lớp được chia thành nhiều giai đoạn trong một học kỳ. Mô hình này là khá phổ biến trong các nhà trường Đại học, Cao đẳng của Việt Nam.

Theo mô hình này, TKB của mỗi lớp học trong nhà trường được chia thành nhiều giai đoạn, trong mỗi giai đoạn thời khóa biểu của các tuần là giống nhau. Việc phân bổ Thời khóa biểu các lớp học dạng TUẦN theo các giai đoạn trong học kỳ sẽ phát huy tối đa hiệu quả sử dụng nguồn nhân lực trong nhà trường, tuy nhiên đổi lại mô hình dữ liệu thời khóa biểu sẽ trở nên tương đối phức tạp.

4.4. Dữ liệu Thời khóa biểu (TKB Data)

Đây là khối dữ liệu lớn nhất và phức tạp nhất của phần mềm: dữ liệu Thời khóa biểu cụ thể trong học kỳ hiện thời. Có 3 khối dữ liệu thời khóa biểu: thời khóa biểu Lớp học, thời khóa biểu Giáo viên, thời khóa biểu Hội trường.

Một màn hình đặc biệt của phần mềm được thiết kế để làm việc với các Thời khóa biểu này. Chúng ta có thể xem, thao tác đồng thời với 3 loại thời khóa biểu trên màn hình.

Một đặc điểm rất quan trọng của màn hình Thời khóa biểu của phần mềm TKBU là 2 khái niệm sau đây:

1. Khái niệm đồng bộ Thời khóa biểu

Đây là khái niệm rất quan trọng chỉ ra tự tương thích và đồng bộ giữa 3 thời khóa biểu lớp, giáo viên, phòng học thể hiện trên màn hình. Khi một ô TKB được chọn trong 1 trong 3 thời khóa biểu trên, các ô thời khóa biểu của 2 thời khóa biểu còn lại luôn chỉ ra đúng vị trí và các đối tượng đang có tại ô hiện thời.

Việc thể hiện thời khóa biểu một cách đồng bộ là một công cụ rất tốt giúp người xếp Thời khóa biểu có cách nhìn tốt nhất trong việc tư duy xếp của mình. Đây là một đặc điểm rất mạnh của phần mềm TKBU.

2. Khái niệm ô thời khóa biểu lớp đồng bộ và chưa đồng bộ

Một đặc thù nữa rất cơ bản của TKBU là chức năng cho phép xếp dữ liệu trên TKB lớp "trước khi" đồng bộ dữ liệu. Chức năng này cho phép người xếp Thời khóa biểu sẽ tiến hành xếp theo 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: xếp nhanh dữ liệu lên TKB lớp mà chưa cần quan tâm đến việc trùng giờ, trùng tiết giáo viên hay hội trường.

Giai đoạn 2: tinh chỉnh, đồng bộ Thời khóa biểu, hoàn thiện chức năng xếp Thời khóa biểu.

Hình 27. Hình ảnh ô dữ liệu TKB chưa đồng bộ

Với thời khóa biểu dạng TUẦN mô hình xem và điều chỉnh dữ liệu Thời khóa biểu tương tự trên, điểm khác duy nhất là màn hình thể hiện theo thời gian là một TUẦN LỄ.

Hình sau mô tả một khuôn dạng của thời khóa biểu tuần.

5. Qui trình xếp Thời khóa biểu mới

Sau khi cài đặt và sử dụng phần mềm Hỗ trợ xếp Thời khóa biểu, qui trình xếp Thời khóa biểu sẽ được mô tả như sau:

Từ sơ đồ trên ta có nhận xét sau đây:

- Sau khi đưa ứng dụng phần mềm vào công việc xếp Thời khóa biểu, mặc dù chỉ là bước đầu, nhưng hầu hết các công đoạn chính của quá trình nhập, xếp Thời khóa biểu sẽ được thực hiện trên máy tính.

- Với việc áp dụng phần mềm Hỗ trợ xếp Thời khóa biểu, qui trình xếp thực tế sẽ phải thay đổi lại cho phù hợp. Phòng Đào tạo sẽ phải đóng vai trò quan trọng nhất trong việc xếp và điều hành công việc quản lý Thời khóa biểu trong nhà trường. Các Khoa, Bộ môn chỉ còn đóng vai trò cung cấp thông tin tham khảo cho phòng Đào tạo thực hiện công việc của mình.

IV. Giới thiệu bộ phần mềm TKBU 4.0

TKBU 4.0 là phần mềm hỗ trợ xếp thời khóa biểu cho các trường Cao đẳng, Đại học đầu tiên của Việt Nam và vẫn đang được công ty School@net liên tục phát triển.

TKBU là phần mềm thực sự hỗ trợ xếp thời khóa biểu cho các trường Đại học, Cao đẳng đầu tiên của Việt Nam. Phần mểm bao gồm 3 chức năng chính, quan trọng nhất của công việc xếp thời khóa biểu:

1. Chức năng quản lý tổng thể Chương trình đào tạo của một nhà trường Đại học, Cao đẳng.

2. Chức năng quản lý chi tiết kế hoạch đào tạo cụ thể của một nhà trường (hay còn gọi là phân công giảng dạy) trong một học kỳ hoặc cả năm học.

3. Chức năng quản lý, xếp tự động, điều chỉnh toàn bộ thông tin thời khóa biểu trong một nhà trường Đại học, Cao đẳng theo nhiều hình thức và kiểu thời khóa biểu khác nhau. Cụ thể phần mềm có thể:

+ Lưu trữ và quản lý toàn bộ tài nguyên TKB trong nhà trường bao gồm hệ thống GV theo Khoa, Bộ môn, các hội trường theo các tòa nhà và các địa điểm lớp khác nhau.

+ Quản lý và theo rõi TKB theo cả 2 loại lớp học: lớp niên chế và lớp tín chỉ. Cho phép quan sát TKB của các lớp học này theo từng tuần hoặc cả học kỳ nhiều tuần. Hỗ trợ nhiều kiểu xếp thời khóa biểu khác nhau.

+ Cho phép nhanh chóng quan sát và chỉnh sửa tất cả các ô TKB của tất cả các lớp học, tại bất cứ tiết học nào và buổi học nào trong học kỳ. Chỉ bằng một thao tác click hoặc kéo thả chuột là có thể thực hiện ngay được một lệnh hoàn chỉnh điều chỉnh dữ liệu thời khóa biểu.

+ Hỗ trợ tất cả các kiểu ghép và tách lớp học với độ phức tạp cao nhất có thể.

+ Toàn bộ dữ liệu TKB của một nhà trường có thể được đưa lên mạng Internet để truy cập từ xa.

Phần mềm TKBU 4.0 là một trong các phần mềm có độ phức tạp cao nhất và chuyên sâu nhất trong số các phần mềm đã được thiết kế bởi Công ty School@net.

Danh sách các phần mềm thuộc nhóm TKBU

Mã SP	Tên sản phẩm	Đóng gói	Đơn giá	Mô tả ngắn
TKBU	TKBU 4.0	PC License	Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng trường.	Phần mềm hỗ trợ xếp thời khóa biểu cho các trường Đại học, Cao đẳng, Trung cấp. - Có thể tải phần mềm gốc từ Website sau đó tiến hành đăng lý bản quyền. - Mẫu hợp đồng, bản DEMO có thể tải trực tiếp từ Website.
TKBPU	TKBU Part Editor 4.0	PC License	Phát hành cùng với TKBU	Phần mềm nhập dữ liệu thời khóa biểu phân tán.